Instituție de învățământ de stat

Studii profesionale superioare.

„UNIVERSITATEA DE STAT SAINT PETERSBURG

SERVICII ȘI ECONOMIE»

Disciplina: Ecologie

Institutul (Facultatea): (IREU) „Institutul de Economie și Management Regional”

Specialitatea: 080507 „Managementul organizațiilor”

Pe tema: Factorii de mediu și clasificarea lor.

Efectuat:

Valkova Violetta Sergeevna

student anul 1

Forma corespondenta de educatie

supraveghetor:

Ovchinnikova Raisa Andreevna

2008 - 2009

INTRODUCERE ………………………………………………………………………………………………..3

FACTORI DE MEDIU. CONDIȚII DE MEDIU ……………………………………...3

abiotic

Biotic

Antropic

RELAȚII BIOTICE ALE ORGANISMELOR ……………… ……………….6

MODELE GENERALE ALE INFLUENȚEI FACTORILOR DE MEDIU ASUPRA ORGANISMELOR …………………………………………………………………………………………………….7

CONCLUZIE ………………………………………………………………………………………………9

LISTA LITERATURII UTILIZATE ………… ………………………………………..10

INTRODUCERE

Să ne imaginăm orice fel de plantă sau animal și în el unul individual izolându-l mental de restul lumii sălbatice. Acest individ, sub influenta factori de mediu vor fi influențați de acestea. Principalii dintre ei vor fi factorii determinați de climă. Toată lumea știe bine, de exemplu, că reprezentanții uneia sau alteia specii de plante și animale nu se găsesc peste tot. Unele plante trăiesc doar de-a lungul malurilor corpurilor de apă, altele - sub baldachinul pădurii. În Arctica, nu poți întâlni un leu, în deșertul Gobi - un urs polar. Suntem conștienți că factorii climatici (temperatură, umiditate, iluminare etc.) sunt de cea mai mare importanță în distribuția speciilor. Pentru animalele terestre, în special locuitorii solului și plantele, proprietățile fizice și chimice ale solului joacă un rol important. Pentru organismele acvatice, proprietățile apei ca singur habitat sunt de o importanță deosebită. Studiul acțiunii diferiților factori naturali asupra organismelor individuale este prima și cea mai simplă subdiviziune a ecologiei.

FACTORI DE MEDIU. CONDITII DE MEDIU

varietate de factori de mediu. Factorii ecologici sunt orice factori externi care au un impact direct sau indirect asupra numărului (abundenței) și distribuției geografice a animalelor și plantelor.

Factorii de mediu sunt foarte diverși atât în ​​natură, cât și în impactul lor asupra organismelor vii. În mod convențional, toți factorii de mediu sunt împărțiți în trei grupuri mari - abiotic, biotic și antropic.

Factori abiotici - aceștia sunt factori de natură neînsuflețită, în primul rând climatici (lumina solară, temperatură, umiditatea aerului) și locali (relief, proprietăți ale solului, salinitate, curenți, vânt, radiații etc.). Acești factori pot afecta organismul Drept(direct) ca lumină și căldură, sau indirect, precum terenul, care determină acțiunea factorilor direcți (iluminare, umiditate, vânt etc.).

Factori antropogeni - Acestea sunt acele forme de activitate umană care, influențând mediul înconjurător, modifică condițiile organismelor vii sau afectează direct speciile individuale de plante și animale. Unul dintre cei mai importanți factori antropici este poluarea.

conditiile de mediu. Condițiile de mediu, sau condițiile ecologice, se numesc factori de mediu abiotici care se modifică în timp și spațiu, la care organismele reacționează diferit în funcție de puterea lor. Condițiile de mediu impun anumite restricții asupra organismelor. Cantitatea de lumină care pătrunde prin coloana de apă limitează viața plantelor verzi din corpurile de apă. Abundența oxigenului limitează numărul de animale care respiră aer. Temperatura determină activitatea și controlează reproducerea multor organisme.

Cei mai importanți factori care determină condițiile de existență a organismelor în aproape toate mediile de viață includ temperatura, umiditatea și lumina. Să luăm în considerare efectul acestor factori mai detaliat.

Temperatura. Orice organism este capabil să trăiască numai într-un anumit interval de temperatură: indivizii speciei mor la temperaturi prea ridicate sau prea scăzute. Undeva în acest interval, condițiile de temperatură sunt cele mai favorabile pentru existența unui anumit organism, funcțiile sale vitale sunt îndeplinite cel mai activ. Pe măsură ce temperatura se apropie de limitele intervalului, viteza proceselor de viață încetinește și, în cele din urmă, se opresc cu totul - organismul moare.

Limitele rezistenței termice în diferite organisme sunt diferite. Există specii care pot tolera fluctuațiile de temperatură într-o gamă largă. De exemplu, lichenii și multe bacterii sunt capabile să trăiască la temperaturi foarte diferite. Dintre animale, animalele cu sânge cald se caracterizează prin cea mai mare gamă de rezistență la temperatură. Tigrul, de exemplu, tolerează la fel de bine atât frigul siberian, cât și căldura regiunilor tropicale din India sau Arhipelagul Malay. Dar există și specii care pot trăi doar în limite de temperatură mai mult sau mai puțin înguste. Aceasta include multe plante tropicale, cum ar fi orhideele. În zona temperată, pot crește doar în sere și necesită îngrijire atentă. Unii corali care formează recif pot trăi doar în mări unde temperatura apei este de cel puțin 21°C. Cu toate acestea, coralii mor și când apa este prea fierbinte.

În mediul terestre-aer și chiar în multe părți ale mediului acvatic, temperatura nu rămâne constantă și poate varia foarte mult în funcție de anotimpul anului sau de momentul zilei. În zonele tropicale, fluctuațiile anuale de temperatură pot fi chiar mai puțin vizibile decât cele zilnice. Și invers, în regiunile temperate, temperatura variază semnificativ în diferite anotimpuri. Animalele și plantele sunt nevoite să se adapteze la sezonul nefavorabil de iarnă, în care o viață activă este dificilă sau pur și simplu imposibilă. În zonele tropicale, astfel de adaptări sunt mai puțin pronunțate. Într-o perioadă rece, cu condiții de temperatură nefavorabile, există un fel de pauză în viața multor organisme: hibernare la mamifere, vărsarea frunzelor la plante etc. Unele animale fac migrații lungi în locuri cu o climă mai potrivită.

Umiditate.În cea mai mare parte a istoriei sale, fauna sălbatică a fost reprezentată de forme excepționale de organisme acvatice. După ce au cucerit pământul, ei nu și-au pierdut totuși dependența de apă. Apa face parte integrantă din marea majoritate a ființelor vii: este necesară pentru funcționarea lor normală. Un organism în curs de dezvoltare normală pierde în mod constant apă și, prin urmare, nu poate trăi în aer absolut uscat. Mai devreme sau mai târziu, astfel de pierderi pot duce la moartea organismului.

În fizică, umiditatea este măsurată prin cantitatea de vapori de apă din aer. Cu toate acestea, cel mai simplu și mai convenabil indicator care caracterizează umiditatea unei anumite zone este cantitatea de precipitații care cad aici pentru un an sau o altă perioadă de timp.

Plantele extrag apa din sol folosind radacinile lor. Lichenii pot capta vaporii de apă din aer. Plantele au o serie de adaptări care asigură pierderi minime de apă. Toate animalele terestre au nevoie de o aprovizionare periodică pentru a compensa pierderile inevitabile de apă din cauza evaporării sau excreției. Multe animale beau apă; alții, cum ar fi amfibienii, unele insecte și acarienii, îl absorb prin tegumentul corpului în stare lichidă sau de vapori. Majoritatea animalelor din deșert nu beau niciodată. Își satisfac nevoile cu apă din alimente. În cele din urmă, există animale care obțin apă într-un mod și mai complex - în procesul de oxidare a grăsimilor. Exemple sunt cămila și anumite tipuri de insecte, cum ar fi orezul și gărgărița de hambar, moliile de îmbrăcăminte care se hrănesc cu grăsime. Animalele, ca și plantele, au multe adaptări pentru a conserva apa.

Ușoară. Pentru animale, lumina, ca factor ecologic, este incomparabil mai puțin importantă decât temperatura și umiditatea. Dar lumina este absolut necesară pentru natura vie, deoarece este practic singura sursă de energie pentru ea.

De multă vreme s-au distins plante iubitoare de lumină, care se pot dezvolta numai sub razele soarelui, și plante tolerante la umbră, care pot crește bine sub coronamentul pădurii. Cea mai mare parte a tufăturii din pădurea de fag, care este deosebit de umbroasă, este formată din plante tolerante la umbră. Acest lucru are o mare importanță practică pentru regenerarea naturală a arboretului forestier: lăstarii tineri ai multor specii de arbori se pot dezvolta sub acoperirea copacilor mari.

La multe animale, condițiile normale de lumină se manifestă printr-o reacție pozitivă sau negativă la lumină. Toată lumea știe cum insectele nocturne se adună la lumină sau cum se împrăștie gândacii în căutarea unui adăpost, dacă doar o lumină este aprinsă într-o cameră întunecată.

Cu toate acestea, lumina are cea mai mare semnificație ecologică în schimbarea zilei și a nopții. Multe animale sunt exclusiv diurne (majoritatea passerinelor), altele sunt exclusiv nocturne (multe rozătoare mici, lilieci). Micile crustacee care plutesc în coloana de apă stau noaptea în apele de suprafață, iar ziua se scufundă în adâncuri, evitând lumina prea puternică.

În comparație cu temperatura sau umiditatea, lumina nu are aproape niciun efect direct asupra animalelor. Acesta servește doar ca semnal pentru restructurarea proceselor care au loc în organism, ceea ce le permite să răspundă în cel mai bun mod posibil la schimbările în curs ale condițiilor externe.

Factorii enumerați mai sus nu epuizează setul de condiții ecologice care determină viața și distribuția organismelor. Asa numitul factorii climatici secundari de exemplu, vânt, presiune barometrică, altitudine. Vântul are un efect indirect: prin creșterea evaporării, crește uscăciunea. Vântul puternic ajută la răcire. Această acțiune este importantă în locurile reci, în munții sau în regiunile polare.

factori antropici. contaminanți. Factorii antropogeni sunt foarte diverși în compoziția lor. Omul influențează natura vie prin construirea de drumuri, construirea de orașe, agricultura, blocarea râurilor etc. Activitatea umană modernă se manifestă din ce în ce mai mult prin poluarea mediului cu produse secundare, adesea produse otrăvitoare. Dioxid de sulf emis din conductele fabricilor și centralelor termice, compuși metalici (cupru, zinc, plumb) evacuați în apropierea minelor sau formați în gazele de eșapament ale vehiculelor, reziduuri de petrol deversate în corpurile de apă în timpul spălării petrolierelor - acestea sunt doar câteva dintre poluanţii care limitează răspândirea organismelor (în special plantele).

În zonele industriale, conceptele de poluanți ating uneori pragul, adică. letale pentru multe organisme, valori. Cu toate acestea, în ciuda tuturor, aproape întotdeauna vor exista cel puțin câțiva indivizi din mai multe specii care pot supraviețui în astfel de condiții. Motivul este că chiar și în populațiile naturale, indivizi rezistenți apar ocazional. Pe măsură ce nivelurile de poluare cresc, indivizii rezistenți pot fi singurii supraviețuitori. Mai mult, ei pot deveni fondatorii unei populații stabile, moștenind imunitatea la acest tip de poluare. Din acest motiv, poluarea ne face posibil, parcă, să observăm evoluția în acțiune. Desigur, nu orice populație este înzestrată cu capacitatea de a rezista la poluare, chiar dacă în fața unor indivizi singuri.

Astfel, efectul oricărui poluant este dublu. Daca aceasta substanta a aparut recent sau este continuta in concentratii foarte mari, atunci fiecare specie gasita anterior intr-un sit contaminat este de obicei reprezentata de doar cateva exemplare – tocmai cele care, datorita variabilitatii naturale, au avut stabilitate initiala sau debitele lor cele mai apropiate.

Ulterior, zona contaminată se dovedește a fi populată mult mai dens, dar de regulă, de un număr mult mai mic de specii decât dacă nu ar exista poluare. Astfel de comunități nou apărute cu o compoziție de specii epuizate au devenit deja o parte integrantă a mediului uman.

RELAȚII BIOTICE ALE ORGANISMELOR

Două tipuri de organisme care trăiesc pe același teritoriu și sunt în contact unele cu altele intră în relații diferite între ele. Poziția speciei în diferite forme de relații este indicată prin semne convenționale. Semnul minus (-) indică un efect advers (indivizii din specie suferă opresiune sau vătămare). Semnul plus (+) denotă un efect benefic (indivizii din specie beneficiază). Semnul zero (0) indică faptul că relația este indiferentă (fără influență).

Astfel, toate relațiile biotice pot fi împărțite în 6 grupe: niciuna dintre populații nu o afectează pe cealaltă (00); conexiuni utile reciproc avantajoase (+ +); relații dăunătoare ambelor specii (––); una dintre specii beneficiază, cealaltă experimentează opresiune (+ -); o specie beneficiază, cealaltă nu suferă rău (+ 0); o specie este asuprită, cealaltă nu beneficiază (-0).

Pentru una dintre speciile care cohabita, influența celeilalte este negativă (experimentează opresiune), în timp ce opresorul nu primește nici rău, nici beneficiu - acest lucru amensalism(-0). Un exemplu de amensalism este ierburile iubitoare de lumină care cresc sub un molid, care suferă de umbrire puternică, în timp ce aceasta este indiferentă față de copacul însuși.

Se numește o formă de relație în care o specie câștigă un anumit avantaj fără a dăuna sau a aduce beneficii celeilalte comensalism(+0). De exemplu, mamiferele mari (câini, căprioare) servesc ca purtători de fructe și semințe cu cârlige (cum ar fi brusturele), fără să primească vreun rău sau să beneficieze de acest lucru.

Comensalismul este folosirea unilaterală a unei specii de către alta fără a-i afecta. Manifestările comensalismului sunt diverse, prin urmare, în acesta se disting o serie de variante.

„Freeloading” este consumul resturilor de mâncare ale gazdei.

„Însoțirea” este consumul de diferite substanțe sau părți ale aceluiași aliment.

„Locuință” - utilizarea de către o specie a altora (corpurile lor, locuințele lor (ca adăpost sau locuință.

În natură, se găsesc adesea relații reciproc avantajoase între specii, unele organisme primind beneficii reciproce din aceste relații. Acest grup de conexiuni biologice reciproc avantajoase include diverse simbiotice relaţiile dintre organisme. Un exemplu de simbioză sunt lichenii, care sunt o coabitare strânsă reciproc avantajoasă a ciupercilor și algelor. Un exemplu binecunoscut de simbioză este conviețuirea plantelor verzi (în primul rând copacilor) și a ciupercilor.

Unul dintre tipurile de relații reciproc avantajoase este proto-operație(colaborare primară) (+ +). În același timp, existența comună, deși nu este obligatorie, este benefică pentru ambele specii, dar nu este o condiție indispensabilă pentru supraviețuire. Un exemplu de protocooperare este răspândirea semințelor unor plante forestiere de către furnici, polenizarea de către albine a diferitelor plante de luncă.

Dacă două sau mai multe specii au cerințe ecologice similare și trăiesc împreună, între ele se poate dezvolta o relație de tip negativ, care se numește concurență(rivalitate, competiție) (- -). De exemplu, toate plantele concurează pentru lumină, umiditate, substanțe nutritive ale solului și, prin urmare, pentru extinderea teritoriului lor. Animalele concurează pentru resurse alimentare, adăpost și, de asemenea, pentru teritoriu.

Predare(+ -) - acest tip de interacțiune între organisme, în care reprezentanții unei specii ucid și mănâncă reprezentanții alteia.

Acestea sunt principalele tipuri de interacțiuni biotice din natură. Trebuie amintit că tipul de relație a unei anumite perechi de specii poate varia în funcție de condițiile externe sau de stadiul de viață al organismelor care interacționează. În plus, în natură, nu câteva specii, ci un număr mult mai mare dintre ele, sunt implicate simultan în relații biotice.

REGULARITĂȚI GENERALE ALE INFLUENȚEI FACTORILOR DE MEDIU ASUPRA ORGANISMELOR

Exemplul temperaturii arată că acest factor este tolerat de organism doar în anumite limite. Organismul moare dacă temperatura mediului este prea scăzută sau prea ridicată. Într-un mediu în care temperatura este apropiată de aceste valori extreme, locuitorii vii sunt rari. Cu toate acestea, numărul lor crește pe măsură ce temperatura se apropie de valoarea medie, care este cea mai bună (optimă) pentru această specie.

Acest model poate fi transferat la orice alt factor care determină viteza anumitor procese de viață (umiditate, puterea vântului, viteza curentului etc.).

Dacă trasăm pe grafic o curbă care caracterizează intensitatea unui anumit proces (respirație, mișcare, alimentație etc.) în funcție de unul dintre factorii de mediu (desigur, cu condiția ca acest factor să aibă impact asupra principalelor procese de viață) , atunci această curbă va fi aproape întotdeauna în formă de clopot.

Aceste curbe se numesc curbe toleranţă(din greaca. toleranţă- răbdare, perseverență). Poziția vârfului curbei indică astfel de condiții care sunt optime pentru un anumit proces.

Unii indivizi și specii se caracterizează prin curbe cu vârfuri foarte ascuțite. Aceasta înseamnă că intervalul de condiții în care activitatea organismului atinge maximul este foarte îngust. Curbele plate corespund unui interval larg de toleranță.

Organismele cu limite largi de rezistență, desigur, au șansa unei distribuții mai largi. Cu toate acestea, limite largi de anduranță pentru un factor nu înseamnă limite largi pentru toți factorii. Planta poate tolera fluctuații mari de temperatură, dar are toleranțe înguste la apă. Un animal precum păstrăvul poate fi foarte pretențios din punct de vedere al temperaturii, dar mănâncă o varietate de alimente.

Uneori, în timpul vieții unui individ, toleranța acestuia se poate modifica (în mod corespunzător, se va schimba și poziția curbei), dacă individul se încadrează în alte condiții externe. Odată ajuns în astfel de condiții, organismul după un timp, parcă, se obișnuiește, se adaptează la ele. Consecința acestui lucru este o modificare a optimului fiziologic sau deplasări în cupola curbei de toleranță. Un astfel de fenomen se numește adaptare, sau aclimatizare.

La speciile cu o distribuție geografică largă, locuitorii zonelor geografice sau climatice se dovedesc adesea a fi cel mai bine adaptați exact acele condiții care sunt caracteristice unei anumite zone. Acest lucru se datorează capacității unor organisme de a forma forme locale (locale) sau ecotipuri, caracterizate prin diferite limite de rezistență la temperatură, lumină sau alți factori.

Luați în considerare, ca exemplu, ecotipurile uneia dintre speciile de meduze. Meduzele se deplasează prin apă cu contracții musculare ritmice care împing apa din cavitatea centrală a corpului, similar mișcării unei rachete. Frecvența optimă a unei astfel de pulsații este de 15-20 de contracții pe minut. Indivizii care trăiesc în mările latitudinilor nordice se deplasează cu aceeași viteză ca și meduzele din aceeași specie în mările latitudinilor sudice, deși temperatura apei din nord poate fi cu 20 ° C mai mică. În consecință, ambele forme de organisme ale aceleiași specii au fost capabile să se adapteze cel mai bine la condițiile locale.

Legea minimului. Intensitatea anumitor procese biologice este adesea sensibilă la doi sau mai mulți factori de mediu. În acest caz, factorul decisiv va aparține unui astfel de factor, care este disponibil în minimum, din punct de vedere al nevoilor organismului, cantității. Această regulă a fost formulată de fondatorul științei îngrășămintelor minerale Justus Liebig(1803-1873) și a fost numit Legea minimului. J. Liebig a descoperit că randamentul plantelor poate fi limitat de oricare dintre principalii nutrienți, dacă acest element este insuficient.

Se știe că diferiți factori de mediu pot interacționa, adică lipsa unei substanțe poate duce la o deficiență a altor substanțe. Prin urmare, în general, legea minimului poate fi formulată astfel: supraviețuirea cu succes a organismelor vii depinde de un set de condiții; un factor limitator sau limitator este orice stare a mediului care se apropie sau depășește limita de rezistență pentru organismele unei anumite specii.

Prevederea privind factorii limitativi facilitează foarte mult studiul situațiilor complexe. În ciuda complexității relației dintre organisme și mediul lor, nu toți factorii au aceeași semnificație ecologică. De exemplu, oxigenul este un factor de necesitate fiziologică pentru toate animalele, dar din punct de vedere ecologic, devine limitativ doar în anumite habitate. Dacă peștii mor într-un râu, primul lucru care trebuie măsurat este concentrația de oxigen din apă, deoarece este foarte variabilă, rezervele de oxigen sunt ușor epuizate și adesea lipsite. Dacă moartea păsărilor este observată în natură, este necesar să se caute un alt motiv, deoarece conținutul de oxigen din aer este relativ constant și suficient din punctul de vedere al cerințelor organismelor terestre.

CONCLUZIE

Ecologia este o știință vitală pentru om, studiind mediul său natural imediat. Omul, observând natura și armonia ei inerentă, a căutat involuntar să aducă această armonie în viața sa. Această dorință a devenit deosebit de acută abia relativ recent, după ce consecințele activității economice nerezonabile, care au dus la distrugerea mediului natural, au devenit foarte vizibile. Și acest lucru a avut în cele din urmă un efect negativ asupra persoanei în sine.

Trebuie amintit că ecologia este o disciplină științifică fundamentală, ale cărei idei sunt foarte importante. Și dacă recunoaștem importanța acestei științe, trebuie să învățăm cum să-i folosim corect legile, conceptele, termenii. La urma urmei, îi ajută pe oameni să-și determine locul în mediul lor, să folosească corect și rațional resursele naturale. S-a dovedit că utilizarea resurselor naturale de către o persoană cu ignoranță completă a legilor naturii duce adesea la consecințe grave, ireparabile.

Elementele de bază ale ecologiei ca știință despre casa noastră comună - Pământul, ar trebui să fie cunoscute de fiecare persoană de pe planetă. Cunoașterea elementelor de bază ale ecologiei vă va ajuta să vă construiți viața în mod rezonabil atât pentru societate, cât și pentru individ; ei îi vor ajuta pe toți să se simtă parte din marea Natură, să obțină armonie și confort acolo unde înainte a existat o luptă nerezonabilă cu forțele naturale.

LISTA LITERATURII UTILIZATE factori de mediu (biotici factori; Biotic de mediu factori; Factori biotici; ... .5 Întrebarea nr. 67 Resurse naturale, lor clasificare. Ciclul resurselor RESURSE NATURALE (naturale...

Aceștia sunt orice factori de mediu la care organismul reacționează cu reacții adaptative.

Mediul este unul dintre conceptele ecologice de bază, ceea ce înseamnă un complex de condiții de mediu care afectează viața organismelor. În sens larg, mediul este înțeles ca totalitatea corpurilor materiale, fenomenelor și energiei care afectează corpul. Este posibilă și o înțelegere mai concretă, spațială, a mediului ca mediu imediat al organismului - habitatul acestuia. Habitatul este tot ceea ce trăiește un organism, este o parte a naturii care înconjoară organismele vii și are un efect direct sau indirect asupra lor. Acestea. elemente ale mediului, care nu sunt indiferente unui organism sau specie dat și într-un fel sau altul îl influențează, sunt factori în relație cu acesta.

Componentele mediului sunt diverse și schimbătoare, prin urmare organismele vii se adaptează și își reglează constant activitatea vitală în conformitate cu variațiile continue ale parametrilor mediului extern. Astfel de adaptări ale organismelor se numesc adaptări și le permit să supraviețuiască și să se reproducă.

Toți factorii de mediu sunt împărțiți în

• Factori abiotici - factori de natură neînsuflețită care acționează direct sau indirect asupra organismului - lumina, temperatura, umiditatea, compoziția chimică a aerului, a apei și a solului etc. (adică, proprietățile mediului, a căror apariție și impact nu nu depind direct de activitatea organismelor vii) .
• Factori biotici - toate formele de influență asupra organismului de la ființele vii din jur (microorganisme, influența animalelor asupra plantelor și invers).
• Factorii antropogeni sunt diverse forme de activitate ale societății umane care duc la o schimbare a naturii ca habitat pentru alte specii sau le afectează direct viața.

Factorii de mediu afectează organismele vii

• ca iritanți care provoacă modificări adaptive ale funcțiilor fiziologice și biochimice;
• ca limitatori, făcând imposibilă existența în aceste condiții;
• ca modificatori care provoacă modificări structurale și funcționale în organisme și ca semnale care indică modificări ale altor factori de mediu.

În acest caz, este posibil să se stabilească natura generală a impactului factorilor de mediu asupra unui organism viu.

Orice organism are un set specific de adaptări la factorii de mediu și există cu succes doar în anumite limite ale variabilității lor. Nivelul cel mai favorabil al factorului pentru activitatea de viață se numește optim.

Cu valori mici sau cu influență excesivă a factorului, activitatea vitală a organismelor scade brusc (este inhibată vizibil). Gama de acțiune a factorului ecologic (zona de toleranță) este limitată de punctele minime și maxime corespunzătoare valorilor extreme ale acestui factor, la care existența organismului este posibilă.

Nivelul superior al factorului, dincolo de care activitatea vitală a organismelor devine imposibilă, se numește maxim, iar nivelul inferior se numește minim (Fig.). Desigur, fiecare organism are propriile maxime, optime și minime ale factorilor de mediu. De exemplu, o muscă de casă poate rezista la fluctuațiile de temperatură de la 7 la 50 ° C, iar un vierme rotuș uman trăiește numai la temperatura corpului uman.

Punctele de optim, minim și maxim sunt trei puncte cardinale care determină posibilitățile de reacție a organismului la acest factor. Punctele extreme ale curbei, care exprimă starea de opresiune cu lipsa sau excesul unui factor, se numesc zone pessimum; ele corespund valorilor pesimile ale factorului. În apropierea punctelor critice sunt valorile subletale ale factorului, iar în afara zonei de toleranță sunt zonele letale ale factorului.

Condițiile de mediu în care orice factor sau combinația lor depășește zona de confort și are un efect deprimant sunt adesea numite extreme, limită (extrem, dificil) în ecologie. Ele caracterizează nu numai situații ecologice (temperatură, salinitate), ci și astfel de habitate în care condițiile sunt apropiate de limitele posibilității de existență pentru plante și animale.

Orice organism viu este afectat simultan de un complex de factori, dar doar unul dintre ei este limitativ. Factorul care stabilește cadrul pentru existența unui organism, a unei specii sau a unei comunități se numește limitator (limitator). De exemplu, distribuția multor animale și plante la nord este limitată de lipsa căldurii, în timp ce în sud, factorul limitativ pentru aceeași specie poate fi lipsa umidității sau hrana necesară. Totuși, limitele rezistenței organismului în raport cu factorul limitator depind de nivelul altor factori.

Unele organisme necesită condiții în limite înguste pentru viață, adică intervalul optim nu este constant pentru specie. Efectul optim al factorului este, de asemenea, diferit la diferite specii. Intervalul curbei, adică distanța dintre punctele de prag, arată zona de acțiune a factorului de mediu asupra organismului (Fig. 104). În condiții apropiate de acțiunea de prag a factorului, organismele se simt oprimate; pot exista dar nu ating deplina dezvoltare. De obicei, plantele nu dau fructe. La animale, dimpotrivă, pubertatea se accelerează.

Mărimea intervalului factorului, și în special a zonei optime, face posibilă aprecierea rezistenței organismelor în raport cu un anumit element al mediului și indică amplitudinea lor ecologică. În acest sens, organismele care pot trăi într-o varietate de condiții de mediu sunt numite svrybiont (din grecescul „evros” - larg). De exemplu, un urs brun trăiește în climate reci și calde, în zone uscate și umede și mănâncă o varietate de alimente vegetale și animale.

În legătură cu factorii de mediu privați, se folosește un termen care începe cu același prefix. De exemplu, animalele care pot exista într-o gamă largă de temperaturi sunt numite euriterme, iar organismele care pot trăi doar în intervale înguste de temperatură sunt numite stenoterme. După același principiu, un organism poate fi eurihidrură sau stenohidrură, în funcție de răspunsul său la fluctuațiile de umiditate; eurihalină sau stenohalină – în funcție de capacitatea de a tolera diferite valori de salinitate etc.

Există, de asemenea, concepte de valență ecologică, care este capacitatea unui organism de a locui într-o varietate de medii, și amplitudine ecologică, care reflectă lățimea intervalului de factori sau lățimea zonei optime.

Regularitățile cantitative ale reacției organismelor la acțiunea factorului de mediu diferă în funcție de condițiile habitatului lor. Stenobiontness sau euribiontness nu caracterizează specificul unei specii în raport cu vreun factor ecologic. De exemplu, unele animale sunt limitate la un interval de temperatură îngust (adică, stenotermale) și pot exista simultan într-o gamă largă de salinitate a mediului (eurihalină).

Factorii de mediu afectează un organism viu simultan și în comun, iar acțiunea unuia dintre ei depinde într-o anumită măsură de expresia cantitativă a altor factori - lumină, umiditate, temperatură, organismele din jur etc. Acest model se numește interacțiunea factorilor. Uneori, lipsa unui factor este parțial compensată de întărirea activității altuia; are loc o substituire parţială a acţiunii factorilor de mediu. În același timp, niciunul dintre factorii necesari organismului nu poate fi înlocuit complet de altul. Plantele fototrofe nu pot crește fără lumină în cele mai optime condiții de temperatură sau nutriție. Prin urmare, dacă valoarea a cel puțin unuia dintre factorii necesari depășește intervalul de toleranță (sub minim sau peste maxim), atunci existența organismului devine imposibilă.

Factorii de mediu care au o valoare pesimală în anumite condiții, adică cei mai îndepărtați de optim, fac deosebit de dificilă existența unei specii în aceste condiții, în ciuda combinației optime a altor condiții. Această dependență se numește legea factorilor limitatori. Astfel de factori care se abat de la optim capătă o importanță capitală în viața unei specii sau a unor indivizi individuali, determinând raza lor geografică.

Identificarea factorilor limitanți este foarte importantă în practica agricolă pentru stabilirea valenței ecologice, mai ales în perioadele cele mai vulnerabile (critice) de ontogeneză animală și vegetală.

Mediul care înconjoară ființele vii este format din multe elemente. Ele afectează viața organismelor în moduri diferite. Aceștia din urmă reacționează diferit la diverși factori de mediu. Elementele separate ale mediului care interacționează cu organismele sunt numite factori de mediu. Condițiile de existență sunt un set de factori vitali de mediu, fără de care organismele vii nu pot exista. În ceea ce privește organismele, acestea acționează ca factori de mediu.

Clasificarea factorilor de mediu.

Toți factorii de mediu acceptați clasifica(distribuit) în următoarele grupuri principale: abiotic, bioticși antropic. în Abiotic (abiogen) Factorii sunt factori fizici și chimici de natură neînsuflețită. biotic, sau biogene, factorii sunt influența directă sau indirectă a organismelor vii atât unele asupra altora, cât și asupra mediului. Antropical (antropic) În ultimii ani, factorii au fost evidențiați ca un grup independent de factori dintre cei biotici, datorită importanței mari a acestora. Aceștia sunt factori de impact direct sau indirect al omului și al activității sale economice asupra organismelor vii și a mediului.

factori abiotici.

Factorii abiotici includ elemente de natură neînsuflețită care acționează asupra unui organism viu. Tipurile de factori abiotici sunt prezentate în tabel. 1.2.2.

Tabelul 1.2.2. Principalele tipuri de factori abiotici

factorii climatici.

Toți factorii abiotici se manifestă și operează în cele trei învelișuri geologice ale Pământului: atmosfera, hidrosferași litosferă. Factorii care se manifestă (acționează) în atmosferă și în timpul interacțiunii acesteia din urmă cu hidrosfera sau cu litosfera se numesc climatice. manifestarea lor depinde de proprietățile fizice și chimice ale învelișurilor geologice ale Pământului, de cantitatea și distribuția energiei solare care pătrunde și pătrunde în ele.

Radiatie solara.

Radiația solară este de cea mai mare importanță printre varietatea de factori de mediu. (radiatie solara). Acesta este un flux continuu de particule elementare (viteza 300-1500 km/s) și unde electromagnetice (viteza 300 mii km/s), care transportă o cantitate imensă de energie către Pământ. Radiația solară este principala sursă de viață pe planeta noastră. Sub fluxul continuu al radiației solare, viața și-a luat naștere pe Pământ, a trecut pe o lungă cale de evoluție și continuă să existe și să depind de energia solară. Principalele proprietăți ale energiei radiante a Soarelui ca factor de mediu sunt determinate de lungimea de undă. Undele care trec prin atmosferă și ajung pe Pământ sunt măsurate în intervalul de la 0,3 la 10 microni.

În funcție de natura impactului asupra organismelor vii, acest spectru de radiație solară este împărțit în trei părți: radiații ultraviolete, lumină vizibilăși Radiatii infrarosii.

razele ultraviolete cu unde scurte aproape complet absorbit de atmosferă, respectiv stratul său de ozon. O cantitate mică de raze ultraviolete pătrunde pe suprafața pământului. Lungimea undelor lor se află în intervalul 0,3-0,4 microni. Acestea reprezintă 7% din energia radiației solare. Razele unde scurte au un efect dăunător asupra organismelor vii. Ele pot provoca modificări ale materialului ereditar - mutații. Prin urmare, în procesul de evoluție, organismele care se află mult timp sub influența radiației solare au dezvoltat adaptări pentru a se proteja de razele ultraviolete. În multe dintre ele, în tegument este produsă o cantitate suplimentară de pigment negru, melanină, care protejează împotriva pătrunderii razelor nedorite. De aceea oamenii se bronzează stând mult timp în aer liber. În multe regiuni industriale există un așa-numit melanism industrial- întunecarea culorii animalelor. Dar acest lucru nu se întâmplă sub influența radiațiilor ultraviolete, ci din cauza poluării cu funingine, praf de mediu, ale căror elemente devin de obicei mai întunecate. Pe un fundal atât de întunecat supraviețuiesc forme mai întunecate de organisme (bine mascate).

lumina vizibila se manifestă în intervalul de lungimi de undă de la 0,4 la 0,7 microni. Reprezintă 48% din energia radiației solare.

Aceasta de asemenea, afectează negativ celulele vii și funcțiile lor în general: modifică vâscozitatea protoplasmei, mărimea sarcinii electrice a citoplasmei, perturbă permeabilitatea membranelor și modifică mișcarea citoplasmei. Lumina afectează starea coloizilor proteici și fluxul proceselor energetice în celule. Dar, în ciuda acestui fapt, lumina vizibilă a fost, este și va continua să fie una dintre cele mai importante surse de energie pentru toate ființele vii. Energia sa este folosită în acest proces fotosintezăși se acumulează sub formă de legături chimice în produsele fotosintezei și apoi este transmisă ca hrană tuturor celorlalte organisme vii. În general, putem spune că toate viețuitoarele din biosferă, și chiar și oamenii, depind de energia solară, de fotosinteză.

Lumina pentru animale este o condiție necesară pentru perceperea informațiilor despre mediu și elementele acestuia, viziune, orientare vizuală în spațiu. În funcție de condițiile de existență, animalele s-au adaptat la diferite grade de iluminare. Unele specii de animale sunt diurne, în timp ce altele sunt cele mai active în amurg sau noaptea. Majoritatea mamiferelor și păsărilor duc un stil de viață amurg, nu disting bine culorile și văd totul în alb și negru (câini, pisici, hamsteri, bufnițe, borcane etc.). Viața în amurg sau în lumină slabă duce adesea la hipertrofia ochilor. Ochi relativ uriași, capabili să capteze o fracțiune nesemnificativă de lumină, caracteristici animalelor nocturne sau celor care trăiesc în întuneric complet și sunt ghidați de organele de luminescență ale altor organisme (lemuri, maimuțe, bufnițe, pești de adâncime etc.) . Dacă, în condiții de întuneric complet (în peșteri, sub pământ în vizuini), nu există alte surse de lumină, atunci animalele care trăiesc acolo, de regulă, își pierd organele vizuale (proteus european, șobolan aluniță etc.).

Temperatura.

Sursele creării factorului de temperatură pe Pământ sunt radiația solară și procesele geotermale. Deși nucleul planetei noastre se caracterizează printr-o temperatură extrem de ridicată, influența sa asupra suprafeței planetei este nesemnificativă, cu excepția zonelor de activitate vulcanică și a degajării apelor geotermale (gheizere, fumarole). În consecință, radiația solară, și anume razele infraroșii, poate fi considerată principala sursă de căldură din biosfere. Acele raze care ajung la suprafața Pământului sunt absorbite de litosferă și hidrosferă. Litosfera, ca corp solid, se încălzește mai repede și se răcește la fel de repede. Hidrosfera este mai capabilă de căldură decât litosfera: se încălzește lent și se răcește lent și, prin urmare, reține căldura pentru o lungă perioadă de timp. Straturile de suprafață ale troposferei sunt încălzite datorită radiației de căldură din hidrosferă și suprafața litosferei. Pământul absoarbe radiația solară și radiază energie înapoi în spațiul fără aer. Cu toate acestea, atmosfera Pământului contribuie la reținerea căldurii în straturile de suprafață ale troposferei. Datorită proprietăților sale, atmosfera transmite raze infraroșii cu unde scurte și întârzie razele infraroșii cu unde lungi emise de suprafața încălzită a Pământului. Acest fenomen atmosferic se numește efect de sera. Datorită lui, viața pe Pământ a devenit posibilă. Efectul de seră ajută la reținerea căldurii în straturile de suprafață ale atmosferei (majoritatea organismelor sunt concentrate aici) și netezește fluctuațiile de temperatură în timpul zilei și nopții. Pe Lună, de exemplu, care este situată în aproape aceleași condiții de spațiu ca Pământul și pe care nu există atmosferă, fluctuațiile zilnice ale temperaturii la ecuator apar în intervalul de la 160 ° C la + 120 ° C.

Gama de temperaturi disponibile în mediu ajunge la mii de grade (magma vulcanică fierbinte și cele mai scăzute temperaturi din Antarctica). Limitele în care poate exista viața cunoscută nouă sunt destul de înguste și egale cu aproximativ 300°C, de la -200°C (înghețarea în gaze lichefiate) până la + 100°C (punctul de fierbere al apei). De fapt, majoritatea speciilor și o mare parte a activității lor sunt legate de o gamă și mai restrânsă de temperaturi. Intervalul general de temperatură al vieții active pe Pământ este limitat de următoarele temperaturi (Tabelul 1.2.3):

Tabelul 1.2.3 Intervalul de temperatură al vieții pe Pământ

Plantele se adaptează la diferite temperaturi și chiar la cele extreme. Cei care tolerează temperaturile ridicate se numesc plante fertile. Sunt capabili să tolereze supraîncălzirea până la 55-65 ° C (unii cactusi). Speciile care cresc la temperaturi ridicate le tolerează mai ușor datorită unei scurtări semnificative a dimensiunii frunzelor, a dezvoltării unei pâsle (pubescente) sau, dimpotrivă, a acoperirii cu ceară etc. Plantele, fără a prejudicia dezvoltarea lor, sunt capabile să reziste la expunerea prelungită. la temperaturi scăzute (de la 0 la -10 ° C) sunt numite rezistent la frig.

Deși temperatura este un factor important de mediu care afectează organismele vii, efectul său este foarte dependent de combinarea cu alți factori abiotici.

Umiditate.

Umiditatea este un factor abiotic important care este predeterminat de prezența apei sau a vaporilor de apă în atmosferă sau litosferă. Apa în sine este un compus anorganic necesar pentru viața organismelor vii.

Apa este întotdeauna prezentă în atmosferă sub formă apă cupluri. Se numește masa reală de apă pe unitatea de volum de aer umiditate absoluta,și procentul de vapori raportat la cantitatea maximă pe care o poate conține aerul, - umiditate relativă. Temperatura este principalul factor care afectează capacitatea aerului de a reține vaporii de apă. De exemplu, la o temperatură de +27°C, aerul poate conține de două ori mai multă umiditate decât la o temperatură de +16°C. Aceasta înseamnă că umiditatea absolută la 27°C este de 2 ori mai mare decât la 16°C, în timp ce umiditatea relativă în ambele cazuri va fi de 100%.

Apa ca factor ecologic este extrem de necesară organismelor vii, deoarece fără ea metabolismul și multe alte procese conexe nu pot fi efectuate. Procesele metabolice ale organismelor au loc în prezența apei (în soluții apoase). Toate organismele vii sunt sisteme deschise, așa că pierd în mod constant apă și este întotdeauna nevoie să-și reumple rezervele. Pentru o existență normală, plantele și animalele trebuie să mențină un anumit echilibru între aportul de apă din organism și pierderea acesteia. Pierdere mare de apă corporală (deshidratare) duce la o scădere a activității sale vitale, iar în viitor - la moarte. Plantele își satisfac nevoile de apă prin precipitații, umiditatea aerului, iar animalele și prin hrană. Rezistența organismelor la prezența sau absența umidității în mediu este diferită și depinde de adaptabilitatea speciei. În acest sens, toate organismele terestre sunt împărțite în trei grupuri: higrofil(sau iubitor de umezeală), mezofilă(sau moderat iubitor de umezeală) și xerofil(sau iubitor de sec). În ceea ce privește plantele și animalele separat, această secțiune va arăta astfel:

1) organisme higrofile:

- higrofite(plante);

- higrofile(animal);

2) organisme mezofile:

- mezofite(plante);

- mezofili(animal);

3) organisme xerofile:

- xerofite(plante);

- xerofili, sau higrofobie(animale).

Aveți nevoie de cea mai mare umiditate organisme higrofile. Dintre plante, acestea vor fi cele care trăiesc pe soluri excesiv de umede cu umiditate ridicată a aerului (higrofite). În condițiile zonei de mijloc, ele includ printre plantele erbacee care cresc în pădurile umbrite (acrișoare, ferigi, violete, iarbă decalată etc.) și în locuri deschise (gălbenele, roză etc.).

Animalele higrofile (higrofile) le includ pe cele asociate ecologic cu mediul acvatic sau cu zone îmbibate cu apă. Au nevoie de o prezență constantă a unei cantități mari de umiditate în mediu. Acestea sunt animale din pădurile tropicale, mlaștini, pajiști umede.

organisme mezofile necesită cantități moderate de umiditate și sunt de obicei asociate cu condiții calde moderate și condiții bune de nutriție minerală. Pot fi plante de pădure și plante de locuri deschise. Printre aceștia se numără arbori (tei, mesteacăn), arbuști (alun, cătină) și chiar mai multe ierburi (trifoi, timoteu, păstuc, lacramioare, copită etc.). În general, mezofitele sunt un grup ecologic larg de plante. La animalele mezofile (mezofili) aparține majorității organismelor care trăiesc în condiții temperate și subarctice sau în anumite regiuni de uscat muntoase.

organisme xerofile - Acesta este un grup ecologic destul de divers de plante și animale care s-au adaptat la condițiile aride de existență cu ajutorul unor astfel de mijloace: limitarea evaporării, creșterea extracției de apă și crearea rezervelor de apă pentru o perioadă lungă de lipsă de alimentare cu apă.

Plantele care trăiesc în condiții aride le depășesc în moduri diferite. Unele nu au adaptări structurale pentru a suporta lipsa de umiditate. existența lor este posibilă în condiții aride doar datorită faptului că într-un moment critic se află în repaus sub formă de semințe (efemeride) sau bulbi, rizomi, tuberculi (efemeroizi), trec foarte ușor și rapid la viața activă și într-un perioadă scurtă de timp trec complet ciclul anual de dezvoltare. Efemeri răspândit în principal în deșerturi, semi-deșerturi și stepe (mușca de piatră, șarpetă de primăvară, „cutie” de napi etc.). Efemeroide(din greaca. efemeriși să arate ca)- acestea sunt plante erbacee perene, în principal primăvară, (muchii, ierburi, lalele etc.).

O categorie foarte particulară de plante care s-au adaptat să reziste în condiții de secetă este suculentși sclerofite. Suculente (din greacă. suculent) sunt capabili să acumuleze o cantitate mare de apă în sine și să o utilizeze treptat. De exemplu, unii cactusi din deșerturile nord-americane pot conține între 1000 și 3000 de litri de apă. Apa se acumulează în frunze (aloe, stonecrop, agave, tinere) sau tulpini (cactusi și euforie asemănătoare cactusului).

Animalele obțin apă în trei moduri principale: direct prin băutură sau absorbție prin tegument, împreună cu alimente și ca urmare a metabolismului.

Multe specii de animale beau apă și în cantități suficient de mari. De exemplu, omizile viermelui de mătase din stejar chinezesc pot bea până la 500 ml de apă. Unele specii de animale și păsări necesită un consum regulat de apă. Prin urmare, ei aleg anumite izvoare și le vizitează în mod regulat ca locuri de adăpare. Speciile de păsări din deșert zboară zilnic către oaze, beau apă acolo și aduc apă puiilor lor.

Unele specii de animale nu consumă apă prin băutură directă, dar o pot consuma prin absorbția acesteia cu toată suprafața pielii. La insectele și larvele care trăiesc în sol umezit cu praf de copac, tegumentele lor sunt permeabile la apă. Șopârla australiană Moloch absoarbe umezeala din precipitații cu pielea sa, care este extrem de higroscopică. Multe animale obțin umiditate din hrana suculentă. Astfel de alimente suculente pot fi iarba, fructele suculente, fructele de pădure, bulbii și tuberculii de plante. Țestoasa de stepă care trăiește în stepele din Asia Centrală consumă apă doar din hrana suculentă. În aceste regiuni, în locurile în care sunt plantate legume sau pe pepeni, țestoasele provoacă pagube mari prin consumul de pepeni, pepeni și castraveți. Unele animale prădătoare primesc apă și mâncând prada. Acest lucru este tipic, de exemplu, pentru vulpea fennec africană.

Speciile care se hrănesc exclusiv cu hrană uscată și nu au posibilitatea de a consuma apă o obțin prin metabolism, adică chimic în timpul digestiei alimentelor. Apa metabolică se poate forma în organism datorită oxidării grăsimilor și amidonului. Aceasta este o modalitate importantă de obținere a apei, în special pentru animalele care locuiesc în deșerturile fierbinți. De exemplu, gerbilul cu coadă roșie se hrănește uneori doar cu semințe uscate. Experimentele sunt cunoscute când, în captivitate, șoarecele căprior din America de Nord a trăit aproximativ trei ani, mâncând doar boabe uscate de orz.

factori alimentari.

Suprafața litosferei Pământului constituie un mediu de viață separat, care se caracterizează prin propriul set de factori de mediu. Acest grup de factori se numește edafic(din greaca. edafos- sol). Solurile au propria lor structură, compoziție și proprietăți.

Solurile se caracterizează printr-un anumit conținut de umiditate, compoziție mecanică, conținut de compuși organici, anorganici și organo-minerale, o anumită aciditate. Multe proprietăți ale solului însuși și distribuția organismelor vii în el depind de indicatori.

De exemplu, anumite tipuri de plante și animale iubesc solurile cu o anumită aciditate și anume: mușchii sphagnum, coacăzele sălbatice, arinii cresc pe soluri acide, iar pe cele neutre cresc mușchi verzi de pădure.

Larvele de gândaci, moluștele terestre și multe alte organisme reacționează și ele la o anumită aciditate a solului.

Compoziția chimică a solului este foarte importantă pentru toate organismele vii. Pentru plante, cele mai importante nu sunt doar acele elemente chimice pe care le folosesc in cantitati mari (azot, fosfor, potasiu si calciu), ci si cele rare (oligoelemente). Unele dintre plante acumulează selectiv anumite elemente rare. Plantele crucifere și umbrelă, de exemplu, acumulează de 5-10 ori mai mult sulf în corpul lor decât alte plante.

Conținutul în exces al anumitor elemente chimice din sol poate afecta negativ (patologic) animalele. De exemplu, într-una dintre văile Tuvei (Rusia), s-a observat că oile sufereau de o boală specifică, care se manifesta prin căderea părului, deformarea copitelor etc. Mai târziu s-a dovedit că în această vale din sol. , apă și unele plante acolo a avut un conținut ridicat de seleniu. Intrând în corpul oilor în exces, acest element a provocat toxicoza cronică cu seleniu.

Solul are propriul regim termic. Împreună cu umiditatea afectează formarea solului, în sol având loc diverse procese (fizico-chimice, chimice, biochimice și biologice).

Datorită conductibilității lor termice scăzute, solurile sunt capabile să atenueze fluctuațiile de temperatură odată cu adâncimea. La o adâncime de puțin peste 1 m, fluctuațiile zilnice de temperatură sunt aproape imperceptibile. De exemplu, în deșertul Karakum, care se caracterizează printr-un climat puternic continental, vara, când temperatura suprafeței solului atinge +59°C, în vizuinile rozătoarelor gerbili la o distanță de 70 cm de intrare, temperatura a fost Cu 31°C mai scăzut și a ajuns la +28°C. Iarna, în timpul unei nopți geroase, temperatura în vizuinile gerbililor era de +19°C.

Solul este o combinație unică de proprietăți fizice și chimice ale suprafeței litosferei și ale organismelor vii care îl locuiesc. Solul nu poate fi imaginat fără organisme vii. Nu e de mirare că celebrul geochimist V.I. Vernadsky a numit solul corp bio-inert.

Factori orografici (relief).

Relieful nu se referă la factori de mediu care acționează direct precum apa, lumina, căldura, solul. Cu toate acestea, natura reliefului în viața multor organisme are un efect indirect.

În funcție de mărimea formelor, relieful mai multor ordine se distinge mai degrabă condiționat: macrorelief (munti, depresiuni, depresiuni intermontane), mezorelief (dealuri, râpe, culmi etc.) și microrelief (mici depresiuni, neregularități etc.) . Fiecare dintre ele joacă un anumit rol în formarea unui complex de factori de mediu pentru organisme. În special, relieful afectează redistribuirea unor factori precum umiditatea și căldura. Deci, chiar și depresiuni ușoare, de câteva zeci de centimetri, creează condiții de umiditate ridicată. Din zonele înalte, apa curge în zonele inferioare, unde se creează condiții favorabile pentru organismele iubitoare de umiditate. Versanții nordici și sudici au condiții de iluminare și termice diferite. În condiții muntoase, se creează amplitudini semnificative de înălțime în zone relativ mici, ceea ce duce la formarea diferitelor complexe climatice. În special, caracteristicile lor tipice sunt temperaturile scăzute, vânturile puternice, modificările regimului de umidificare, compoziția gazelor a aerului etc.

De exemplu, cu ridicarea deasupra nivelului mării, temperatura aerului scade cu 6 ° C la fiecare 1000 m. Deși aceasta este o caracteristică a troposferei, dar datorită reliefului (înalți, munți, platouri muntoase etc.), organismele terestre se pot găsi în condiții care nu sunt asemănătoare cu cele din regiunile învecinate. De exemplu, masivul vulcanic muntos al Kilimanjaro din Africa de la poalele este înconjurat de savane, iar mai sus pe versanți sunt plantații de cafea, banane, păduri și pajiști alpine. Vârfurile Kilimanjaro sunt acoperite cu zăpadă eternă și ghețari. Dacă temperatura aerului la nivelul mării este de +30°C, atunci temperaturile negative vor apărea deja la o altitudine de 5000 m. În zonele temperate, o scădere a temperaturii la fiecare 6°C corespunde unei mișcări de 800 km către latitudini mari.

Presiune.

Presiunea se manifestă atât în ​​mediul aer, cât și în apă. În aerul atmosferic, presiunea variază sezonier, în funcție de starea vremii și de înălțimea deasupra nivelului mării. De interes deosebit sunt adaptările organismelor care trăiesc în condiții de joasă presiune, aer rarefiat în zonele înalte.

Presiunea din mediul acvatic variază în funcție de adâncime: crește cu aproximativ 1 atm la fiecare 10 m. Pentru multe organisme există limite ale modificării presiunii (adâncimii) la care s-au adaptat. De exemplu, peștii abisali (peștii din lumea adâncă) sunt capabili să îndure o presiune mare, dar nu se ridică niciodată la suprafața mării, deoarece pentru ei este fatal. În schimb, nu toate organismele marine sunt capabile să se scufunde la adâncimi mari. Cașlotul, de exemplu, se poate scufunda la o adâncime de 1 km, iar păsările marine - până la 15-20 m, de unde își iau hrana.

Organismele vii de pe uscat și din mediul acvatic răspund în mod clar la schimbările de presiune. La un moment dat s-a observat că peștii pot percepe chiar și ușoare modificări ale presiunii. comportamentul lor se schimbă atunci când presiunea atmosferică se modifică (de exemplu, înainte de o furtună). În Japonia, unii pești sunt ținuți special în acvarii, iar modificarea comportamentului lor este folosită pentru a judeca eventualele schimbări ale vremii.

Animalele terestre, percepând modificări ușoare ale presiunii, pot prezice modificări ale stării vremii cu comportamentul lor.

Neuniformitatea presiunii, care este rezultatul încălzirii neuniforme de către Soare și distribuției căldurii atât în ​​apă, cât și în aerul atmosferic, creează condiții pentru amestecarea maselor de apă și aer, adică. formarea curentilor. În anumite condiții, debitul este un factor puternic de mediu.

factori hidrologici.

Apa ca parte integrantă a atmosferei și a litosferei (inclusiv a solului) joacă un rol important în viața organismelor ca unul dintre factorii de mediu, care se numește umiditate. În același timp, apa în stare lichidă poate fi un factor care își formează propriul mediu - apa. Datorită proprietăților sale, care disting apa de toți ceilalți compuși chimici, ea în stare lichidă și liberă creează un set de condiții pentru mediul acvatic, așa-numiții factori hidrologici.

Asemenea caracteristici ale apei precum conductivitatea termică, fluiditatea, transparența, salinitatea se manifestă în moduri diferite în corpurile de apă și sunt factori de mediu, care în acest caz sunt numiți hidrologici. De exemplu, organismele acvatice s-au adaptat diferit la diferite grade de salinitate a apei. Distingeți între organismele de apă dulce și cele marine. Organismele de apă dulce nu uimesc prin diversitatea lor de specii. În primul rând, viața de pe Pământ își are originea în apele mării, iar în al doilea rând, corpurile de apă dulce ocupă o mică parte a suprafeței pământului.

Organismele marine sunt mai diverse și mai numeroase cantitativ. Unii dintre ei s-au adaptat la salinitate scăzută și trăiesc în zone desalinizate ale mării și în alte corpuri de apă salmară. La multe specii de astfel de rezervoare, se observă o scădere a dimensiunii corpului. Deci, de exemplu, cochiliile de moluște, midii comestibile (Mytilus edulis) și dirofilaria lui Lamarck (Cerastoderma lamarcki), care trăiesc în golfurile Mării Baltice la o salinitate de 2-6% o, sunt de 2-4 ori mai mici decât indivizi care trăiesc în aceeași mare, doar la o salinitate de 15% o. Crabul Carcinus moenas este mic în Marea Baltică, în timp ce este mult mai mare în lagunele și estuarele desalinizate. Aricii de mare cresc mai mici în lagune decât în ​​mare. Crustaceul Artemia (Artemia salina) la o salinitate de 122% o are o dimensiune de până la 10 mm, dar la 20% o crește până la 24-32 mm. Salinitatea poate afecta, de asemenea, speranța de viață. Același vierme al inimii lui Lamarck în apele Atlanticului de Nord trăiește până la 9 ani, iar în apele mai puțin sărate ale Mării Azov - 5.

Temperatura corpurilor de apă este un indicator mai constant decât temperatura pământului. Acest lucru se datorează proprietăților fizice ale apei (capacitatea termică, conductibilitatea termică). Amplitudinea fluctuațiilor anuale de temperatură în straturile superioare ale oceanului nu depășește 10-15 ° C, iar în apele continentale - 30-35 ° C. Ce putem spune despre straturile profunde ale apei, care se caracterizează printr-o constantă regim termic.

factori biotici.

Organismele care trăiesc pe planeta noastră nu au nevoie doar de condiții abiotice pentru viața lor, ci interacționează între ele și sunt adesea foarte dependente unele de altele. Totalitatea factorilor lumii organice care afectează direct sau indirect organismele se numesc factori biotici.

Factorii biotici sunt foarte diverși, dar, în ciuda acestui fapt, au și propria lor clasificare. Conform celei mai simple clasificări, factorii biotici sunt împărțiți în trei grupe, care sunt cauzate de plante, animale și microorganisme.

Clements și Shelford (1939) au propus propria lor clasificare, care ia în considerare cele mai tipice forme de interacțiune între două organisme - co-acțiuni. Toate coacțiunile sunt împărțite în două grupuri mari, în funcție de interacțiunea dintre organismele aceleiași specii sau două diferite. Tipurile de interacțiuni ale organismelor aparținând aceleiași specii este reacții homotipice. Reacții heterotipice denumiți formele de interacțiune dintre două organisme de specii diferite.

reacții homotipice.

Dintre interacțiunile organismelor din aceeași specie, se pot distinge următoarele coacțiuni (interacțiuni): efect de grup, efect de masăși competiţie intraspecifică.

efect de grup.

Multe organisme vii care pot trăi singure formează grupuri. Adesea, în natură, puteți observa cum unele specii cresc în grupuri plantelor. Acest lucru le oferă posibilitatea de a-și accelera creșterea. Animalele sunt de asemenea grupate. În astfel de condiții, ei supraviețuiesc mai bine. Cu un stil de viață comun, este mai ușor pentru animale să se apere, să obțină hrană, să-și protejeze descendenții și să supraviețuiască factorilor de mediu negativi. Astfel, efectul de grup are un efect pozitiv asupra tuturor membrilor grupului.

Grupurile în care animalele sunt combinate pot fi de dimensiuni diferite. De exemplu, cormoranii, care formează colonii uriașe pe coastele Peruului, pot exista doar dacă în colonie există cel puțin 10 mii de păsări și există trei cuiburi pe 1 metru pătrat de teritoriu. Se știe că, pentru supraviețuirea elefanților africani, turma trebuie să fie formată din cel puțin 25 de indivizi, iar turma de reni - de la 300-400 de animale. O haită de lupi poate număra până la o duzină de persoane.

Agregarile simple (temporare sau permanente) se pot transforma in grupuri complexe formate din indivizi specializati care indeplinesc propria functie in acest grup (familii de albine, furnici sau termite).

Efect de masă.

Un efect de masă este un fenomen care apare atunci când un spațiu de locuit este suprapopulat. Desigur, atunci când sunt unite în grupuri, în special cele mari, există și o oarecare suprapopulare, dar există o mare diferență între efectele de grup și cele de masă. Primul oferă avantaje fiecărui membru al asociației, iar celălalt, dimpotrivă, suprimă activitatea vitală a tuturor, adică are consecințe negative. De exemplu, efectul de masă se manifestă în acumularea de vertebrate. Dacă un număr mare de șobolani experimentali sunt ținuți într-o cușcă, atunci vor apărea acte de agresivitate în comportamentul lor. Odată cu păstrarea prelungită a animalelor în astfel de condiții, embrionii se dizolvă la femelele gravide, agresivitatea crește atât de mult încât șobolanii își roade cozile, urechile și membrele unul altuia.

Efectul de masă al organismelor extrem de organizate duce la o stare de stres. La oameni, acest lucru poate provoca tulburări mentale și căderi nervoase.

Competiția intraspecifică.

Între indivizii aceleiași specii există întotdeauna un fel de competiție în obținerea celor mai bune condiții de viață. Cu cât densitatea populației unui anumit grup de organisme este mai mare, cu atât concurența este mai intensă. O astfel de competiție a organismelor din aceeași specie între ele pentru anumite condiții de existență se numește competiţie intraspecifică.

Efectul de masă și competiția intraspecifică nu sunt concepte identice. Dacă primul fenomen are loc pentru un timp relativ scurt și ulterior se încheie cu o rarefacție a grupului (mortalitate, canibalism, fertilitate redusă etc.), atunci competiția intraspecifică există constant și duce în cele din urmă la o adaptare mai largă a speciei la condițiile de mediu. Specia devine mai adaptată ecologic. Ca urmare a competiției intraspecifice, specia în sine este conservată și nu se autodistruge ca urmare a unei astfel de lupte.

Competiția intraspecifică se poate manifesta în orice poate pretinde organismele din aceeași specie. La plantele care cresc dens, poate apărea competiție pentru lumină, nutriție minerală etc. De exemplu, un stejar, când crește singur, are o coroană sferică, este destul de răspândit, deoarece ramurile laterale inferioare primesc o cantitate suficientă de lumină. În plantațiile de stejar din pădure, ramurile inferioare sunt umbrite de cele superioare. Ramurile care primesc lumină insuficientă mor. Pe măsură ce stejarul crește în înălțime, ramurile inferioare cad rapid, iar copacul capătă o formă de pădure - un trunchi lung cilindric și o coroană de ramuri în vârful copacului.

La animale apare competiția pentru un anumit teritoriu, hrană, locuri de cuibărit etc. Este mai ușor pentru animalele mobile să evite concurența dură, dar tot le afectează. De regulă, cei care evită competiția se găsesc adesea în condiții nefavorabile, sunt nevoiți, ca și plantele (sau speciile de animale atașate), să se adapteze la condițiile cu care trebuie să se mulțumească.

reacții heterotipice.

Tabelul 1.2.4. Forme de interacțiuni între specii

	Speciile ocupă		Speciile ocupă
Forma de interacțiune (co-partări)	același teritoriu (locuind împreună)		teritorii diferite (locuiesc separat)
	Vedere A	Vedere B	Vedere A	Vedere B
Neutralism
Comensalism (tip A - comensal)
Protocooperare
Mutualismul
Amensalism (tip A - amensal, tip B - inhibitor)
Predare (tip A - prădător, tip B - pradă)
Concurență

0 - interacțiunea dintre specii nu aduce beneficii și nu dăunează niciunei părți;

Interacțiunile dintre specii produc consecințe pozitive; -interacţiunea dintre specii are consecinţe negative.

Neutralism.

Cea mai comună formă de interacțiune apare atunci când organismele din specii diferite, care ocupă același teritoriu, nu se afectează în niciun fel. Un număr mare de specii trăiesc în pădure, iar multe dintre ele mențin relații neutre. De exemplu, o veveriță și un arici locuiesc în aceeași pădure, dar au o relație neutră, ca multe alte organisme. Cu toate acestea, aceste organisme fac parte din același ecosistem. Sunt elemente ale unui întreg și, prin urmare, cu un studiu detaliat, se mai pot găsi la prima vedere conexiuni nu directe, ci indirecte, mai degrabă subtile și imperceptibile.

Există. Doom, în Ecologia sa populară, oferă un exemplu jucăuș, dar foarte potrivit de astfel de conexiuni. El scrie că în Anglia femeile bătrâne singure susțin puterea gărzilor regale. Iar legătura dintre paznici și femei este destul de simplă. Femeile singure, de regulă, cresc pisici, în timp ce pisicile vânează șoareci. Cu cât mai multe pisici, cu atât mai puțini șoareci pe câmp. Șoarecii sunt dușmani ai bondarilor, deoarece își distrug găurile în care locuiesc. Cu cât sunt mai puțini șoareci, cu atât mai mulți bondari. Nu se știe că bondarii sunt singurii polenizatori de trifoi. Mai mulți bondari pe câmp - mai multă recoltă de trifoi. Caii pasc cu trifoi, iar gardienilor le place să mănânce carne de cal. În spatele unui astfel de exemplu în natură, se pot găsi multe conexiuni ascunse între diverse organisme. Deși în natură, după cum se poate observa din exemplu, pisicile au o relație neutră cu caii sau jmelii, acestea sunt indirect legate de aceștia.

Comensalism.

Multe tipuri de organisme intră în relații care beneficiază doar de o parte, în timp ce cealaltă nu suferă de acest lucru și nimic nu este util. Această formă de interacțiune între organisme se numește comensalism. Comensalismul se manifestă adesea sub forma coexistenței diferitelor organisme. Deci, insectele trăiesc adesea în vizuinile mamiferelor sau în cuiburile păsărilor.

Adesea se poate observa și o astfel de așezare comună, atunci când vrăbiile cuibăresc în cuiburile păsărilor de pradă mari sau ale berzelor. Pentru păsările de pradă, vecinătatea vrăbiilor nu interferează, dar pentru vrăbiile în sine, aceasta este o protecție fiabilă a cuiburilor lor.

În natură, există chiar și o specie care este numită așa - crabul comensal. Acest crab mic și grațios se așează ușor în cavitatea mantalei stridiilor. Prin aceasta, el nu interferează cu moluștea, dar el însuși primește un adăpost, porții proaspete de apă și particule nutritive care ajung la el cu apă.

Protocooperare.

Următorul pas în co-acțiunea pozitivă comună a două organisme din specii diferite este protocooperare,în care ambele specii beneficiază de interacţiune. Desigur, aceste specii pot exista separat, fără pierderi. Această formă de interacțiune se mai numește cooperare primară, sau cooperare.

În mare, o astfel de formă de interacțiune reciproc avantajoasă, dar nu obligatorie, apare atunci când crabii și intestinele sunt combinate. Anemonele, de exemplu, se stabilesc adesea pe partea dorsală a crabilor, camuflându-i și protejându-i cu tentaculele lor înțepătoare. La rândul lor, anemonele de mare primesc de la crabi bucățile de mâncare rămase de la masă și îi folosesc pe crabi ca vehicul. Atât crabii, cât și anemonele de mare sunt capabile să existe liber și independent în rezervor, dar când sunt în apropiere, crabul, chiar și cu ghearele sale, transplantează anemonele de mare pe el însuși.

Cuibărirea în comun a păsărilor de specii diferite în aceeași colonie (stârci și cormorani, lipitori și șterni de specii diferite etc.) este, de asemenea, un exemplu de cooperare în care ambele părți beneficiază, de exemplu, de protecție împotriva prădătorilor.

Mutualismul.

Mutualismul (sau simbioză obligatorie) este următoarea etapă de adaptare reciproc avantajoasă a diferitelor specii unele la altele. Se deosebește de protocooperare prin dependența sa. Dacă, în cadrul protocooperării, organismele care intră într-o relație pot exista separat și independent unele de altele, atunci sub mutualism, existența acestor organisme separat este imposibilă.

Acest tip de coacțiune apare adesea în organisme destul de diferite, sistematic îndepărtate, cu nevoi diferite. Un exemplu în acest sens ar fi relația dintre bacteriile fixatoare de azot (bacteriile cu bule) și leguminoase. Substanțele secretate de sistemul radicular al leguminoaselor stimulează creșterea bacteriilor cu bule, iar produsele reziduale ale bacteriilor duc la deformarea firelor de păr rădăcină, ceea ce începe formarea bulelor. Bacteriile au capacitatea de a asimila azotul atmosferic, care este deficitar în sol dar un macronutrient esențial pentru plante, care în acest caz este de mare beneficiu plantelor leguminoase.

În natură, relația dintre ciuperci și rădăcinile plantelor este destul de comună, numită micorize. Ciuperca, interacționând cu țesuturile rădăcinii, formează un fel de organ care ajută planta să absoarbă mai eficient mineralele din sol. Ciupercile din această interacțiune primesc produsele fotosintezei plantei. Multe tipuri de arbori nu pot crește fără micorize, iar anumite tipuri de ciuperci formează micorize cu rădăcinile anumitor tipuri de arbori (stejar și porcini, mesteacăn și hribi etc.).

Un exemplu clasic de mutualism sunt lichenii, care combină relația simbiotică dintre ciuperci și alge. Legăturile funcționale și fiziologice dintre ele sunt atât de strânse încât sunt considerate ca fiind separate grup organisme. Ciuperca din acest sistem furnizează algelor apă și săruri minerale, iar algele, la rândul lor, oferă ciupercii substanțe organice pe care le sintetizează ea însăși.

Amensalism.

În mediul natural, nu toate organismele se influențează pozitiv unele pe altele. Sunt multe cazuri când o specie dăunează alteia pentru a-și asigura viața. Această formă de coacțiune, în care un tip de organism suprimă creșterea și reproducerea unui organism al altei specii fără a pierde nimic, se numește amensalism (antibioză). Specia suprimată dintr-o pereche care interacționează se numește amensalom,și cel care suprimă - inhibitor.

Amensalismul este cel mai bine studiat la plante. În procesul vieții, plantele eliberează substanțe chimice în mediu, care sunt factori care influențează alte organisme. În ceea ce privește plantele, amensalismul are propriul nume - alelopatie. Se știe că, datorită excreției de substanțe toxice prin rădăcini, Volokhatensky nechuiweter înlocuiește alte plante anuale și formează desișuri continue de o singură specie pe suprafețe mari. Pe câmpuri, iarba de grâu și alte buruieni alungă sau copleșesc culturile. Nucul și stejarul asupresc vegetația ierboasă sub coroanele lor.

Plantele pot secreta substanțe alelopatice nu numai prin rădăcinile lor, ci și prin partea aeriană a corpului lor. Se numesc substanțe alelopatice volatile eliberate de plante în aer fitoncide. Practic, au un efect distructiv asupra microorganismelor. Toată lumea este conștientă de efectul preventiv antimicrobian al usturoiului, cepei, hreanului. Multe fitoncide sunt produse de conifere. Un hectar de plantații comune de ienupăr produce peste 30 kg de fitoncide pe an. Adesea, coniferele sunt folosite în așezări pentru a crea centuri de protecție sanitară în jurul diferitelor industrii, ceea ce ajută la purificarea aerului.

Fitoncidele afectează negativ nu numai microorganismele, ci și animalele. În viața de zi cu zi, diferite plante au fost folosite de mult timp pentru a lupta împotriva insectelor. Deci, baglitsa și levănțica sunt o modalitate bună de a lupta cu moliile.

Antibioza este cunoscută și la microorganisme. Prima dată a fost deschis de. Babesh (1885) și redescoperit de A. Fleming (1929). S-a demonstrat că ciupercile Penicillus secretă o substanță (penicilina) care inhibă creșterea bacteriilor. Este larg cunoscut faptul că unele bacterii de acid lactic își acidifică mediul, astfel încât bacteriile putrefactive care au nevoie de un mediu alcalin sau neutru nu pot exista în el. Substanțele chimice alelopatice ale microorganismelor sunt cunoscute ca antibiotice. Au fost deja descrise peste 4 mii de antibiotice, dar doar aproximativ 60 dintre soiurile lor sunt utilizate pe scară largă în practica medicală.

Protecția animalelor de inamici poate fi realizată și prin izolarea substanțelor care au un miros neplăcut (de exemplu, printre reptile - broaște țestoase vulture, șerpi; păsări - pui de hupa; mamifere - scoici, dihori).

Predare.

Furtul în sensul larg al cuvântului este considerat a fi o modalitate de obținere a hranei și de hrănire a animalelor (uneori plante), în care acestea prind, ucid și mănâncă alte animale. Uneori, acest termen este înțeles ca orice mâncare a unor organisme de către altele, de ex. relaţiile dintre organisme în care unul îl foloseşte pe celălalt ca hrană. Cu această înțelegere, iepurele este un prădător în raport cu iarba pe care o consumă. Dar vom folosi o înțelegere mai restrânsă a prădării, în care un organism se hrănește cu altul, care este aproape de primul într-un mod sistematic (de exemplu, insecte care se hrănesc cu insecte; pești care se hrănesc cu pești; păsări care se hrănesc cu reptile, păsări și mamifere; mamifere, care se hrănesc cu păsări și mamifere). Se numește un caz extrem de prădare, în care o specie se hrănește cu organisme din propria specie canibalism.

Uneori, un prădător selectează o pradă într-o asemenea cantitate încât să nu afecteze negativ dimensiunea populației sale. Prin aceasta, prădătorul contribuie la o stare mai bună a populației de pradă, care, de altfel, s-a adaptat deja la presiunea prădătorului. Rata natalității în populațiile de pradă este mai mare decât este necesar pentru menținerea obișnuită a numărului acesteia. Figurat vorbind, populația de pradă ține cont de ceea ce trebuie să aleagă prădătorul.

Competiția interspecie.

Între organisme din specii diferite, precum și între organisme din aceeași specie, apar interacțiuni datorită cărora încearcă să obțină aceeași resursă. Astfel de co-acțiuni între diferite specii se numesc competiție interspecifică. Cu alte cuvinte, putem spune că competiția interspecifică este orice interacțiune între populații de diferite specii care le afectează în mod negativ creșterea și supraviețuirea.

Consecințele unei astfel de competiții pot fi deplasarea unui organism de către altul dintr-un anumit sistem ecologic (principiul excluderii competitive). În același timp, competiția promovează apariția multor adaptări prin selecție, ceea ce duce la diversitatea speciilor care există într-o anumită comunitate sau regiune.

Interacțiunea competitivă poate implica spațiu, alimente sau nutrienți, lumină și mulți alți factori. Competiția interspecifică, în funcție de ce se bazează, poate duce fie la stabilirea unui echilibru între două specii, fie, cu o concurență mai intensă, la înlocuirea unei populații a unei specii cu o populație a alteia. De asemenea, rezultatul competiției poate fi astfel încât o specie să o înlocuiască pe cealaltă într-un loc diferit sau să o forțeze să se mute în alte resurse.

Tine minte:

Ce se înțelege prin natura naturală și socială a omului?

Răspuns. Omul, ca toate celelalte ființe vii, este o parte a naturii și un produs al evoluției naturale, biologice. Omul, ca un animal, se caracterizează prin instincte, nevoi vitale. Există, de asemenea, modele programate biologic de comportament uman ca specie biologică specifică. Factorii biologici care determină existența și dezvoltarea sunt determinați de setul de gene la om, echilibrul hormonilor produși, metabolism și alți factori biologici. Toate acestea caracterizează o persoană ca ființă biologică, determină natura sa biologică. Dar, în același timp, diferă de orice animal și, mai ales, prin următoarele caracteristici:

Produce propriul mediu (locuință, îmbrăcăminte, unelte), în timp ce animalul nu produce, folosește doar ceea ce este disponibil;

Ea schimbă lumea înconjurătoare nu numai după măsura nevoii sale utilitare, ci și după legile cunoașterii acestei lumi, precum și după legile moralității și frumuseții, în timp ce un animal își poate schimba lumea numai în funcție de nevoile speciei sale;

Ea poate acționa nu numai din necesitate, ci și în acord cu libertatea voinței și a imaginației sale, în timp ce acțiunea unui animal este orientată exclusiv spre satisfacerea nevoilor fizice (foame, instinct de procreare, instincte de grup, de specie, etc.);

Capabil să acționeze universal, animalul este doar în raport cu circumstanțe specifice;

Își face din activitatea sa de viață un obiect (este semnificativ pentru el, schimbă intenționat, planifică), în timp ce animalul este identic cu activitatea sa de viață și nu îl deosebește de el însuși.

Ce factori sunt numiți biotici și abiotici?

Răspuns. Factori abiotici - condițiile atmosferei, ale apelor mari și dulci, solului sau sedimentelor de fund) și factorii fizici sau climatici (temperatură, presiune, vânt, curenți, regim de radiație etc.). Structura suprafeței (relieful), diferențele geologice și climatice ale suprafeței pământului creează o mare varietate de factori abiotici care joacă un rol inegal în viața speciilor de animale, plante și microorganisme care s-au adaptat la ei.

Care este diversitatea factorilor antropici?

Răspuns. Factorii antropogeni sunt foarte diversi. Prin natură, factorii antropici sunt împărțiți în:

Mecanic - presiunea de la roțile mașinilor, defrișările, obstacolele în calea mișcării organismelor și altele asemenea;

Fizice - modificări de căldură, lumină, câmp electric, culoare, umiditate etc.;

Chimic - acțiunea diferitelor elemente chimice și a compușilor acestora;

Biologic - influența organismelor introduse, creșterea plantelor și animalelor, plantațiile forestiere și altele asemenea.

Peisaj - râuri și lacuri artificiale, plaje, păduri, pajiști etc.

În funcție de timpul de origine și durata acțiunii, factorii antropici sunt împărțiți în următoarele grupe:

Factori produși în trecut: a) cei care au încetat să mai funcționeze, dar consecințele ei se resimt și acum (distrugerea anumitor tipuri de organisme, suprapășunatul etc.); b) cele care continuă să funcţioneze în epoca noastră (relief artificial, rezervoare, introduceri etc.);

Factori care se produc în timpul nostru: a) cei care acţionează numai în momentul producerii (unde radio, zgomot, lumină); b) cele care sunt valabile pentru o anumită perioadă de timp și după terminarea producției (poluare chimică persistentă, tăierea pădurii etc.).

Întrebări după § 9

Descrieți modelele de acțiune ale factorilor de mediu asupra organismului?

Capacitatea organismelor de a se adapta la o anumită gamă de variabilitate a factorilor de mediu se numește plasticitate ecologică. Această caracteristică este una dintre cele mai importante proprietăți ale tuturor viețuitoarelor: prin reglarea activității lor vitale în conformitate cu schimbările condițiilor de mediu, organismele dobândesc capacitatea de a supraviețui și de a lăsa urmași. Există limite superioare și inferioare de rezistență.

Factorii de mediu afectează un organism viu în comun și simultan. În același timp, efectul unui factor depinde de puterea și combinația altor factori care acționează simultan. Acest model se numește interacțiunea factorilor. De exemplu, căldura sau înghețul sunt mai ușor de suportat în aer uscat, mai degrabă decât în ​​aer umed. Rata de evaporare a apei din frunzele plantelor (transpirație) este mult mai mare dacă temperatura aerului este ridicată și vremea este vântuloasă.

În unele cazuri, lipsa unui factor este parțial compensată de întărirea altuia. Fenomenul de interschimbabilitate parțială a factorilor de mediu se numește efect de compensare. De exemplu, ofilirea plantelor poate fi oprită atât prin creșterea cantității de umiditate din sol, cât și prin scăderea temperaturii aerului, ceea ce reduce transpirația; în deșerturi, lipsa precipitațiilor este compensată într-o anumită măsură de umiditatea relativă crescută pe timp de noapte; în Arctica, orele lungi de lumină în timpul verii compensează lipsa căldurii.

În același timp, niciunul dintre factorii de mediu necesari organismului nu poate fi înlocuit complet de altul. Absența luminii face imposibilă viața plantelor, în ciuda celei mai favorabile combinații de alte condiții. Prin urmare, dacă valoarea a cel puțin unuia dintre factorii vitali de mediu se apropie de o valoare critică sau o depășește (sub minim sau peste maxim), atunci, în ciuda combinației optime a altor condiții, indivizii sunt amenințați cu moartea. Astfel de factori se numesc limitatori (limitatori).

Care este optimul, limitele rezistenței?

Răspuns. Factorii de mediu sunt cuantificați. În raport cu fiecare factor, este posibil să se evidențieze o zonă optimă (o zonă de activitate normală a vieții), o zonă de opresiune și limitele rezistenței unui organism. Optimul este cantitatea de factor de mediu la care intensitatea activității vitale a organismelor este maximă. În zona de opresiune, activitatea vitală a organismelor este suprimată. Dincolo de limitele rezistenței, existența unui organism este imposibilă. Distingeți limitele inferioare și superioare ale rezistenței.

Care este factorul limitativ?

Răspuns. Un factor de mediu, a cărui valoare cantitativă depășește limitele rezistenței speciei, se numește factor limitator. Un astfel de factor va limita distribuția speciei chiar dacă toți ceilalți factori sunt favorabili. Factorii limitatori determină aria geografică a unei specii. Cunoașterea de către o persoană a factorilor limitatori pentru un anumit tip de organism face posibilă, prin schimbarea condițiilor mediului, fie suprimarea, fie stimularea dezvoltării acestuia.

Istoria cunoștințelor ecologice are multe secole în urmă. Oamenii primitivi trebuiau deja să aibă anumite cunoștințe despre plante și animale, despre modul lor de viață, despre relațiile unii cu alții și cu mediul. Ca parte a dezvoltării generale a științelor naturii, a existat și o acumulare de cunoștințe care aparține acum domeniului științei mediului. Ca disciplină independentă izolată, ecologia s-a remarcat în secolul al XIX-lea.

Termenul de Ecologie (din greaca eco - casa, logos - invatatura) a fost introdus in stiinta de catre biologul german Ernest Haeckel.

În 1866, în lucrarea sa „Morfologia generală a organismelor”, a scris că aceasta este „... suma cunoştinţelor legate de economia naturii: studiul totalităţii relaţiei unui animal cu mediul său, atât organice şi anorganice, şi mai ales relaţiile sale prietenoase sau ostile cu acele animale şi plante cu care intră în contact direct sau indirect. Această definiție face referire la ecologie la științele biologice. La începutul secolului XX. formarea unei abordări sistematice și dezvoltarea doctrinei biosferei, care este un vast domeniu de cunoaștere, care include multe domenii științifice atât din ciclul natural, cât și din cel umanitar, inclusiv ecologia generală, a condus la răspândirea vederilor ecosistemice în ecologie. . Ecosistemul a devenit principalul obiect de studiu în ecologie.

Un ecosistem este un ansamblu de organisme vii care interacționează între ele și cu mediul lor prin schimbul de materie, energie și informații în așa fel încât acest sistem unic să rămână stabil pentru o lungă perioadă de timp.

Impactul din ce în ce mai mare al omului asupra mediului a impus o nouă extindere a granițelor cunoștințelor ecologice. În a doua jumătate a secolului XX. Progresul științific și tehnologic a condus la o serie de probleme care au primit statutul de probleme globale, astfel, în domeniul de vedere al ecologiei, problemele unei analize comparative a sistemelor naturale și antropice și căutarea căilor pentru a le asigura. coexistența și dezvoltarea armonioasă au apărut în mod clar.

În consecință, structura științei ecologice a fost diferențiată și complicată. Acum poate fi reprezentat ca patru ramuri principale, care sunt împărțite în continuare: Bioecologie, geoecologie, ecologie umană, ecologie aplicată.

Astfel, putem defini ecologia ca o știință despre legile generale de funcționare a ecosistemelor de diverse ordine, un set de probleme științifice și practice ale relației dintre om și natură.

2. Factori de mediu, clasificarea lor, tipuri de impact asupra organismelor

Orice organism din natură experimentează influența unei largi varietăți de componente ale mediului extern. Orice proprietăți sau componente ale mediului care afectează organismele se numesc factori de mediu.

Clasificarea factorilor de mediu. Factorii de mediu (factorii de mediu) sunt diverși, au o natură și specificitate diferită de acțiune. Se disting următoarele grupuri de factori de mediu:

1. Abiotic (factori de natură neînsuflețită):

a) climatice - conditii de iluminare, conditii de temperatura etc.;

b) edafic (local) - alimentare cu apă, tip de sol, teren;

c) orografice - curenţii de aer (vânt) şi de apă.

2. Factorii biotici sunt toate formele de influență a organismelor vii unul asupra celuilalt:

Plante Plante. Plante Animale. Plante Ciuperci. Plante Microorganisme. Animale Animale. Animale Ciuperci. Animale Microorganisme. Ciuperci Ciuperci. Ciuperci Microorganisme. Microorganisme Microorganisme.

3. Factorii antropogeni sunt toate formele de activitate ale societății umane care duc la schimbarea habitatului altor specii sau le afectează direct viața. Impactul acestui grup de factori de mediu crește rapid de la an la an.

Tipuri de impact al factorilor de mediu asupra organismelor. Factorii de mediu afectează organismele vii în diferite moduri. Ei pot fi:

Iritanți care contribuie la apariția modificărilor fiziologice și biochimice adaptative (adaptative) (hibernare, fotoperiodism);

Limitatoare care modifică distribuția geografică a organismelor din cauza imposibilității existenței în aceste condiții;

Modificatori care provoacă modificări morfologice și anatomice în organism;

Semnale care indică modificări ale altor factori de mediu.

Tipare generale ale factorilor de mediu:

Datorită diversității extreme a factorilor de mediu, diferite tipuri de organisme, care experimentează influența lor, răspund la aceasta în moduri diferite, cu toate acestea, pot fi identificate o serie de legi (modele) generale ale acțiunii factorilor de mediu. Să ne oprim asupra unora dintre ele.

1. Legea optimului

2. Legea individualității ecologice a speciilor

3. Legea factorului limitator (limitator).

4. Legea actiunii ambigue

3. Modele de acțiune a factorilor de mediu asupra organismelor

1) Regula optimului. Pentru un ecosistem, un organism sau un anumit stadiu al acestuia

dezvoltare, există o gamă de valoare cea mai favorabilă a factorului. Unde

factori favorabili densitatea populaţiei este maximă. 2) Toleranță.

Aceste caracteristici depind de mediul în care trăiesc organismele. Daca ea

stabil în ea

are mai multe șanse de supraviețuire a organismelor.

3) Regula interacțiunii factorilor. Unii factori pot crește sau

atenuează efectul altor factori.

4) Regula factorilor limitatori. Un factor care este deficitar sau

excesul afectează negativ organismele și limitează posibilitatea de manifestare. putere

acţiunea altor factori. 5) Fotoperiodism. Sub fotoperiodism

înțelegeți reacția organismului la lungimea zilei. răspuns la schimbarea luminii.

6) Adaptarea la ritmul fenomenelor naturale. Adaptarea la cotidian și

ritmurile sezoniere, fenomenele mareelor, ritmurile activității solare,

fazele lunare și alte fenomene care se repetă cu periodicitate strictă.

Ek. valență (plasticitate) - capacitatea de org. se adaptează la factori de mediu. mediu inconjurator.

Modele de acțiune a factorilor de mediu asupra organismelor vii.

Factorii ecologici și clasificarea lor. Toate organismele sunt potențial capabile de reproducere și răspândire nelimitată: chiar și speciile care duc un stil de viață atașat au cel puțin o fază de dezvoltare în care sunt capabile de distribuție activă sau pasivă. Dar, în același timp, compoziția de specii a organismelor care trăiesc în zone climatice diferite nu se amestecă: fiecare dintre ele are un anumit set de specii de animale, plante și ciuperci. Acest lucru se datorează limitării reproducerii și așezării excesive a organismelor de către anumite bariere geografice (mări, lanțuri muntoase, deșerturi etc.), factori climatici (temperatura, umiditate etc.), precum și relațiile dintre speciile individuale.

În funcție de natura și caracteristicile acțiunii, factorii de mediu se împart în abiotici, biotici și antropici (antropici).

Factorii abiotici sunt componente și proprietăți de natură neînsuflețită care afectează direct sau indirect organismele individuale și grupurile lor (temperatură, lumină, umiditate, compoziția gazului aerului, presiunea, compoziția sării apei etc.).

Un grup separat de factori de mediu include diferite forme de activitate economică umană care modifică starea habitatului diferitelor tipuri de ființe vii, inclusiv omul însuși (factori antropogeni). Într-o perioadă relativ scurtă de existență umană ca specie biologică, activitățile sale au schimbat radical fața planetei noastre, iar în fiecare an această influență asupra naturii crește. Intensitatea unor factori de mediu poate rămâne relativ stabilă pe perioade istorice lungi de dezvoltare a biosferei (de exemplu, radiația solară, gravitația, compoziția sării apei de mare, compoziția gazelor a atmosferei etc.). Majoritatea au o intensitate variabilă (temperatură, umiditate etc.). Gradul de variabilitate al fiecăruia dintre factorii de mediu depinde de caracteristicile habitatului organismelor. De exemplu, temperatura de la suprafața solului poate varia semnificativ în funcție de perioada anului sau a zilei, vremea etc., în timp ce în corpurile de apă la adâncimi mai mari de câțiva metri aproape că nu există scăderi de temperatură.

Modificările factorilor de mediu pot fi:

Periodic, în funcție de ora zilei, anotimp, poziția Lunii față de Pământ etc.;

Neperiodice, de exemplu, erupții vulcanice, cutremure, uragane etc.;

Dirijate pe perioade istorice semnificative de timp, de exemplu, schimbări ale climei Pământului asociate cu redistribuirea raportului dintre suprafețele de uscat și oceane.

Fiecare dintre organismele vii se adaptează în mod constant la întregul complex de factori de mediu, adică la mediu, reglând procesele vieții în conformitate cu modificările acestor factori. Habitatul este un set de condiții în care trăiesc anumiți indivizi, populații, grupări de organisme.

Modele de influență a factorilor de mediu asupra organismelor vii. În ciuda faptului că factorii de mediu sunt foarte diverși și diferiți în natură, se remarcă unele modele ale influenței lor asupra organismelor vii, precum și reacțiile organismelor la acțiunea acestor factori. Adaptările organismelor la condițiile de mediu se numesc adaptări. Sunt produse la toate nivelurile de organizare a materiei vii: de la molecular la biogeocenotic. Adaptările nu sunt permanente, deoarece se modifică în procesul de dezvoltare istorică a speciilor individuale, în funcție de modificările intensității acțiunii factorilor de mediu. Fiecare specie de organisme este adaptată la anumite condiții de existență într-un mod special: nu există două specii apropiate care să fie asemănătoare în adaptările lor (regula individualității ecologice). Așadar, alunița (seria Insectivore) și șobolanul aluniță (seria Rozătoare) sunt adaptate existenței în sol. Dar cârtița sapă pasaje cu ajutorul membrelor sale anterioare, iar șobolanul aluniță își folosește incisivii, aruncând pământul cu capul.

O bună adaptare a organismelor la un anumit factor nu înseamnă aceeași adaptare la alții (regula independenței relative a adaptării). De exemplu, lichenii, care se pot așeza pe substraturi sărace în materie organică (cum ar fi rocile) și pot rezista perioadelor secetoase, sunt foarte sensibili la poluarea aerului.

Există și legea optimului: fiecare factor are un efect pozitiv asupra organismului doar în anumite limite. Favorabil pentru organismele de un anumit tip, intensitatea impactului unui factor de mediu se numește zona optimă. Cu cât intensitatea acțiunii unui anumit factor de mediu se abate de la cea optimă într-o direcție sau alta, cu atât este mai pronunțat efectul său deprimant asupra organismelor (zona pessimum). Valoarea intensității impactului factorului de mediu, conform căreia existența organismelor devine imposibilă, se numește limitele superioare și inferioare ale rezistenței (punctele critice de maxim și minim). Distanța dintre limitele rezistenței determină valența ecologică a unei anumite specii în raport cu unul sau altul. Prin urmare, valența ecologică este intervalul de intensitate al influenței unui factor ecologic în care este posibilă existența unei anumite specii.

Valenta ecologica larga a indivizilor unei anumite specii in raport cu un anumit factor ecologic este indicata prin prefixul "euro-". Astfel, vulpile arctice sunt animale euriterme, deoarece pot rezista la fluctuații semnificative de temperatură (în limita a 80°C). Unele nevertebrate (bureți, kilchakiv, echinoderme) sunt organisme euribatice, prin urmare se stabilesc din zona de coastă la adâncimi mari, rezistând la fluctuații semnificative de presiune. Speciile care pot trăi într-o gamă largă de fluctuații ale diverșilor factori de mediu sunt numite euribiontyms. Valențele ecologice înguste, adică incapacitatea de a rezista la schimbări semnificative ale unui anumit factor de mediu, este desemnată prin prefixul „steno-” (de exemplu, stenotermic, stenobatni, stenobiontny etc.).

Optimul și limitele rezistenței organismului față de un anumit factor depind de intensitatea acțiunii celorlalți. De exemplu, pe vreme uscată, calmă, este mai ușor să reziste la temperaturi scăzute. Deci, optimul și limitele de rezistență ale organismelor în raport cu orice factor de mediu se pot deplasa într-o anumită direcție, în funcție de puterea și combinația altor factori (fenomenul de interacțiune a factorilor de mediu).

Dar compensarea reciprocă a factorilor ecologici vitali are anumite limite și niciuna nu poate fi înlocuită cu altele: dacă intensitatea acțiunii a cel puțin unui factor depășește limitele rezistenței, existența speciei devine imposibilă, în ciuda intensității optime a actiunea celorlalti. Astfel, lipsa umidității inhibă procesul de fotosinteză chiar și cu iluminare optimă și concentrație de CO2 în atmosferă.

Factorul, a cărui intensitate depășește limitele rezistenței, se numește restrictiv. Factorii limitatori determină aria de distribuție a speciei (gamă). De exemplu, răspândirea multor specii de animale la nord este împiedicată de lipsa căldurii și a luminii, la sud de lipsa umidității.

Astfel, prezența și prosperitatea unei anumite specii într-un anumit habitat se datorează interacțiunii sale cu o întreagă gamă de factori de mediu. Intensitatea insuficientă sau excesivă a acțiunii oricăruia dintre ele este imposibilă pentru prosperitatea și însăși existența speciilor individuale.

Factorii de mediu sunt orice componente ale mediului care afectează organismele vii și grupurile acestora; ele se împart în abiotice (componente ale naturii neînsuflețite), biotice (diverse forme de interacțiune între organisme) și antropice (diverse forme de activitate economică umană).

Adaptările organismelor la condițiile de mediu se numesc adaptări.

Orice factor de mediu are doar anumite limite de influență pozitivă asupra organismelor (legea optimului). Limitele intensității acțiunii factorului, conform cărora existența organismelor devine imposibilă, se numesc limite superioare și inferioare ale rezistenței.

Optimul și limitele de rezistență ale organismelor în raport cu orice factor de mediu pot varia într-o anumită direcție, în funcție de intensitatea și combinația altor factori de mediu (fenomenul de interacțiune a factorilor de mediu). Dar compensarea lor reciprocă este limitată: niciun factor vital nu poate fi înlocuit cu alții. Un factor de mediu care depășește limitele rezistenței se numește factor restrictiv, determinând raza de acțiune a unei anumite specii.

plasticitatea ecologică a organismelor

Plasticitatea ecologică a organismelor (valența ecologică) - gradul de adaptabilitate al unei specii la modificări ale factorului de mediu. Se exprimă prin intervalul de valori ale factorilor de mediu în care o anumită specie își păstrează activitatea vitală normală. Cu cât gama este mai largă, cu atât plasticitatea ecologică este mai mare.

Speciile care pot exista cu mici abateri ale factorului de la optim sunt numite foarte specializate, iar speciile care pot rezista la schimbări semnificative ale factorului sunt numite adaptate pe scară largă.

Plasticitatea ecologică poate fi considerată atât în ​​raport cu un singur factor, cât și în raport cu un complex de factori de mediu. Capacitatea speciilor de a tolera schimbări semnificative ale anumitor factori este indicată de termenul corespunzător cu prefixul „evry”:

euritermal (plastic la temperatură)

Eurygoline (salinitatea apei)

Euritotic (din plastic până la lumină)

Eurygyric (plastic la umiditate)

Eurioic (plastic pentru habitat)

Eurifagic (plastic pentru alimente).

Speciile adaptate la mici modificări ale acestui factor sunt desemnate prin termenul cu prefixul „perete”. Aceste prefixe sunt folosite pentru a exprima gradul relativ de toleranță (de exemplu, la o specie stenotermă, temperatura ecologică optimă și pessimum sunt apropiate).

Speciile cu plasticitate ecologică largă în raport cu un complex de factori ecologici sunt euribionte; specii cu adaptabilitate individuală scăzută - stenobionti. Eurybiontness și stenobiontness caracterizează diferite tipuri de adaptare a organismelor pentru supraviețuire. Dacă euribionții se dezvoltă mult timp în condiții bune, își pot pierde plasticitatea ecologică și își pot dezvolta trăsăturile stenobionte. Speciile care există cu fluctuații semnificative ale factorului dobândesc plasticitate ecologică crescută și devin euribionte.

De exemplu, există mai mulți stenobionti în mediul acvatic, deoarece este relativ stabil în proprietățile sale, iar amplitudinile fluctuațiilor factorilor individuali sunt mici. Într-un mediu aer-terrestru mai dinamic, predomină euribioții. Animalele cu sânge cald au o valență ecologică mai largă decât animalele cu sânge rece. Organismele tinere și bătrâne tind să necesite condiții de mediu mai uniforme.

Eurybionts sunt larg răspândite, iar stenobiont restrânge intervalele; totuși, în unele cazuri, datorită specializării lor înalte, stenobioții dețin teritorii vaste. De exemplu, osprey-ul mâncător de pește este un stenofag tipic, dar în raport cu alți factori de mediu, este un euribiont. În căutarea hranei necesare, pasărea este capabilă să parcurgă distanțe lungi în zbor, de aceea ocupă o suprafață semnificativă.

Plasticitate - capacitatea unui organism de a exista într-un anumit interval de valori ale factorului de mediu. Plasticitatea este determinată de viteza de reacție.

În funcție de gradul de plasticitate în raport cu factorii individuali, toate tipurile sunt împărțite în trei grupuri:

Stenotopii sunt specii care pot exista într-o gamă restrânsă de valori ale factorilor de mediu. De exemplu, majoritatea plantelor din pădurile ecuatoriale umede.

Euritopii sunt specii de plastic cu lățime capabile să dezvolte diverse habitate, de exemplu, toate speciile cosmopolite.

Mezotopii ocupă o poziție intermediară între stenotopi și euritopi.

Trebuie amintit că o specie poate fi, de exemplu, un stenotop după un factor și un euritop după altul și invers. De exemplu, o persoană este un euritop în raport cu temperatura aerului, dar un stenotop în ceea ce privește conținutul de oxigen din acesta.